实验动物学完

实验动物是指由人工培养，来源清楚，遗传背景明确，对其携带的微生物和寄生虫实行监控，用于生命科学研究、药品与生生物制品生产和检定以及其他科学研究的动物。遗传学要求：人工培养，来源清楚，遗传背景明确。近交系、封闭群或远交群、杂交群。微生物和寄生虫的监控条件：普通级动物CV、清洁动物CL、无特定病原体动物SPF、无菌动物GF。SPF和GF动物不仅对其携带的微生物、寄生虫进行人工监控，而且是经剖腹产净化获得。应用要求：可靠性、精确性、可比性、可重复性和科学性。实验用动物实际上是指一切可以用于实验的动物，包括野生动物、经济动物、警卫动物、观赏动物和实验动物。实验动物学的分支学科：实验动物遗传育种学、实验动物微生物学与寄生虫学、实验动物生态环境学、实验动物营养学、实验动物医学、比较医学、动物实验、实验动物饲养管理、中医实验动物学。与实验动物学相关的学科：动物学、兽医学、畜牧学、解剖学、组织学和细胞学、生理学、微生物学和免疫学、遗传学。1956年，联合国教育、科学、文化组织，医疗科学国际组织和生物科学协会联合建立了“国际实验动物科学委员会”ICLAS，人们以此为标志，而将20世纪50年代中期作为实验动物学真正形成的时期。实验动物与疾病动物模型的发展：实验动物的微生物监控、实验动物的遗传特性研究、疾病动物模型。我国近代现代实验动物学的发展：（一）我国实验动物学发展简史（二）我国实验动物工作的管理机构及法规：1、管理机构：国家科技部、实验动物工作、科技厅。2、管理法规和实验动物标准：《实验动物管理条例1988》《实验动物质量管理方法1997》《实验动物许可证管理办法（试行）2001》《实验动物国家标准GB14922-14927,2001》《国家医药管理局实验动物管理方法1991》《国家医药管理局实验动物管理实施细则（试行草案）1991》《医学实验动物管理实施细则1998》《北京市实验动物管理条例实施细则》于1996年经北京市第十届人大审议通过，成为我国第一部有关实验动物管理工作的法规。3、实验动物的认证机制：从2002年起，国家科学技术部在全国推行实验动物生产和使用许可证制度，对申领许可证的实验动物组织机构、人员、设施、动物质量、规章制度等进行全面考核，从硬件和软件两个方面，有力地促进了实验动物机构的建设，大大提高了实验动物的质量和动物实验的技术水平。（三）基础设施建设及辅助用品生产（四）我国实验动物供应与使用的总体状况（五）实验动物科研（六）人员培训（七）学术团体及专业书刊（八）我国中医药单位的实验动物工作状况。目前公认，“AEIR”是进行生命科学试验研究所必需的4个基本条件。“A”animal实验动物，“E”equipment设备“I”information信息“R”reagent试剂。3R原则：替代原则、减少原则、优化原则。实验动物的分类包括动物学的分类：界门纲目科属种，和实验动物学的分类：品种和品系：近交系、封闭群和杂交群等。品种是人们根据不同需要而对动物进行改良、选择，及定向培育，并具有某种特定外形和生物学特性的动物群体，奇特性能较稳定地遗传。品系即“株”，为实验动物学的专用名词，指来源明确，并采用某种交配方法繁殖，而具有相似的外貌、独特的生物学特征和稳定的遗传特性，可用于不同实验目的的动物群体。近亲交配的方式为近交。经至少连续20代的全同胞兄妹之间或亲代与子代之间交配培育而成的动物，成为近交系动物。近交系动物的特点：1、基因纯合性2、遗传组成的同源性3表现型的一致性4、对外界因素的敏感性5、遗传特征的可辨别性6、遗传组成独特性7、背景资料可查性8、国际分布广泛性近交系动物的应用：组织移植、制作疾病动物模型、比较遗传学研究。特殊近交系动物：1、重组近交系：由两个近交系杂交后，经连续20代以上兄妹交配培育成的近交系。2、重组同类系：由两个近交系杂交后，子代与两个亲代近交系中的一个近交系的一个近交系进行数代回交，在经无对特殊基因选择的近亲交配而育成的近亲系。3、同源突变近亲系：两个近交系，除了一个指明位点等位基因不同外，其他遗传基因全部相同。4、通过杂交-互交或回交等方式将一个基因导入到近交系中，由此形成一个新的近交系。亚系：在近郊系内，因残余的杂合性或突变等原因，可导致该系动物形成数个具有部分遗传组成差异的分支，称为亚系。此外还通常把经过技术处理的品系称为支系。封闭群动物：又称为远交群动物，是指以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上的动物。特点：繁殖率高，重复性差。杂交群动物：有品系不同或种群之间杂交产生的后代，称杂交群动物、系统杂交动物、杂交系或杂交一代动物，简称F1代动物。应用：干细胞研究、免疫学研究、细胞动物学研究、单克隆抗体研究。显性感染、隐性感染、病原携带状态、潜伏感染。普通级动物CV：是微生物和寄生虫控制级别最低的实验动物；要求不携带所规定的人兽共患病病原和动物类型传染病病原，以及人兽共患寄生虫。清洁动物：是根据我国国情而设立的等级动物，除普通级动物应排除的病原和寄生虫外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原和寄生虫。无特定病原体动物SPF：除清洁动物应该排除的病原和寄生虫外，不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原和寄生虫。无菌动物指无可检出一切生命体的动物。如果在无菌动物体内人为植入一种或数种微生物，称为悉生动物CN，又称已知菌动物或已知菌丛动物。无菌动物的应用：动物模型研究、老年病研究、心血管疾病研究、免疫学研究、肿瘤研究、药理与病理研究、其他人兽共患病指人类也可感染发病的一类动物疾病。主要病原体：病毒、细菌、真菌、寄生虫。引起实验动物一般性疾病的病原体：病毒、细菌、寄生虫。淋巴细胞脉络丛脑膜炎：淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒，属砂粒冰毒。症状：在实验动物多呈现隐性感染，小鼠感染后可不出现症状。人感染后表现类流感样症状，严重者侵犯中枢神经引起脑膜炎等。鼠痘：鼠痘病毒。症状：小鼠肢体和尾巴严重水肿、溃疡，最后坏死脱落，故称脱脚病。狂犬病：恐水症，狂躁型症状：高度兴奋、冲撞、性欲亢奋、攻击人兽、死亡；麻痹性表现为吞咽麻痹、伸颈、伸舌、流涎等，继而死亡。人感染后，临床表现为特有的恐水、怕风、恐惧不安、咽肌痉挛、进行性瘫痪，甚至死亡。流行性出血热：汉坦病毒。症状：人感染后出现头痛、眼眶痛、腰痛等“三痛”症状，练、脖子、胸部红肿等“三红”体征，经过低血压期、少尿期甚至闭尿期，最后到多尿期。有发热、头痛等类感冒症状，个别病例严重时并发急性心力衰竭，可导致死亡。沙门菌病：食少和腹泻，急性暴发型可导致动物迅速死亡。支原体病：肺支原体可引发化脓性鼻炎和慢性肺炎等呼吸系统疾病；有时并发中耳炎、内耳炎引起实验动物“歪头病”，患鼠头斜于患侧转圈走，提起鼠尾使之倒立，患鼠身体迅速旋转；肺支原体感染生殖道可导致死胎或不育。巴斯德杆菌：多杀巴斯德杆菌使实验动物发生出血性败血症，嗜肺巴斯德杆菌可引起小鼠和大鼠肺炎、中耳炎、结膜炎、皮下溃疡，并引起尿道、生殖道疾病。弓形虫病：在肠道、眼、心、脑、肺、肌肉、肝、脾等器官，形成肉芽肿性炎症和坏死，并引起相应症状。猫表现为稽留热、神经萎靡、食欲减退、便秘、呼吸困难、四肢和全身肌肉强直、腹股沟淋巴结肿大。实验动物环境生态学是研究实验动物与环境相互关系的分支学科。人工控制的，供实验动物繁殖、生长的特定场所及相关条件，即围绕实验动物的所有事物的总和，称实验动物环境。而用于实验动物繁育、生产和动物实验的建筑物、设备以及运营管理在内的总和，则称实验动物实施。影响实验动物环境的因素：气候因素（温度、湿度、气流和风速）理化因素（光照、噪音、粉尘、有害气体）生物因素（空气中的微生物、社会因素、饲养密度）蛋白质、碳水化合物、脂类、矿物质（钙磷1.2~1.4:1，氯和钠0.5%~1%食盐，钾和镁，缺镁会出现神经过敏、肌肉痉挛、惊厥等症状。微量元素）维生素（豚鼠和猴体内不能合成维生素C，须有饲料供给）水铁贫血、生长发育不良、精神萎靡、皮毛粗糙无光泽铜腹泻、四肢无力、营养性贫血锌生长停止、进行性消瘦、脱毛、不孕、性周期乱、形态变异锰生长发育不良、共济失调、骨骼肥大碘甲状腺肿、粘液性水肿VA视觉损害、夜盲症、上皮粗糙、角化、骨发育不良、生长缓慢VD软骨病VE生殖系统损伤、睾丸萎缩、肌肉麻痹、瘫痪、红细胞溶血VB1多发性神经炎VB2生长停止、脱毛、白内障、角膜血管新生VC坏血病不同种动物摄取食物的习性各不相同，这种行为称为食性粗饲料：干苜蓿、干青草粉、稻草等。粗纤维含量高，钙、磷以及维生素D的含量较多，豆类植物饲料尚含较多粗蛋白。青绿饲料和青贮饲料：天然牧草、树叶等。其特点是水分多，蛋白质较多且品质好、尚含多种维生素，而钙磷亦较多且比例适当。能量饲料：所含能量高，粗纤维少易消化，蛋白质含量较低，矿物质含量较少且不平衡。矿物质饲料：食盐、石灰石、贝壳。维生素饲料、添加剂小鼠的习性和行为：胆小怕惊、昼伏夜动、喜群居、适应性差、喜欢啃咬、寿命短2~3。生理学特点：生长快、生殖生理、小鼠尾巴、生理数据。大鼠习性和行为：昼伏夜出、喜独居、胆小怕惊、喜啃咬、抗病力强、敏感性强、寿命短2.2~35。生理学特点：生长速度、生理生殖、无呕吐反应、血压、感官器官、应激反应、营养、血液成分呈动态性变化、对湿度要求高、生理数据。豚鼠习性和行为：草食性、喜群居、性情温顺、胆小怕惊、性行为、用叫声表达要求、寿命4~57生理学特点：生长发育、体温调节能力差、红细胞少、不能合成维生素C、有速发型和迟发型超敏反应、呼吸系统和消化系统抗病能力差、抗氧化能力强、生殖生理、生理数据。敏感程度：豚鼠>兔>犬>小鼠>猫.家兔习性和行为：昼伏夜出、胆小怕惊、群居性差、食粪癖、怕潮湿、喜啃咬、草食性、喜穴居、寿命8~15生理学特点：感觉器官敏感、对射线敏感、生殖生理（刺激性排卵的多胎动物，必须经过公兔的交配动作刺激才能排卵）、血型á、β、áβ、O。体温调节、换毛、生理数据。猫习性和行为：神经质、爱孤独、有洁癖、肉食性、寿命12~30。生理学特点：刺激性排卵、视力好、呕吐反应、红细胞折射体、血型A、B、AB犬习性和行为：与人为伴、适应性强、合群欺弱、爱活动、性情凶猛、肉食性、寿命10~20.生理学特点：神经类型（多血质、黏液质、胆汁质、忧郁质）、服从命令、感觉灵敏、生殖生理、血型（ABCDE）、散热。猕猴习性和行为：昼行性、杂食性、喜群居、聪明伶俐、栖息地、难驯养、母子之间行为、寿命10~30.生理学特点：进化程度高、不能合成维生素C、听觉触觉味觉比较敏感、血型ABO、Lewis.人类疾病动物模型：为阐明人类疾病的发生机制和建立治疗方法而制作的、具有人类疾病模拟表现的实验动物。意义：人类的替难者、可按需要取得试验样品、缩短研究周期、可比性强、有助认识疾病本质、药效临床前研究、为教学服务。诱发性疾病动物模型：通过人为方式使实验动物受到物理、化学、生物等致病因素的作用，而发生类似某种人类疾病的动物模型。设计原则：相似性、重复性、可靠性、实用性和可控性、易行性和经济性。骨质疏松：维A酸质骨质疏松、糖皮质激素致骨质疏松、卵巢切除致骨质疏松、睾丸摘除致骨质疏松。糖尿病：化学物质诱发模型、胰腺部分切除模型、全胰切除模型。衰老类型：自然衰老、D-半乳糖致亚急性衰老。老年性痴呆：一侧海马伞切断致老年痴呆、阻断颈总动脉致血管性痴呆。自发性疾病动物模型：主要是由突变系动物经定向培育而稳定遗传的实验动物。突发系动物：是由自然变异或人工致畸，使正常染色体上的基因发生突变，而具有某种遗传缺陷或某种遗传特点的动物。小鼠自发性肿瘤：乳腺肿瘤、肺肿瘤、肝肿瘤、淋巴细胞性白血病、卵巢肿瘤、胃肠道肿瘤、垂体肿瘤。大鼠自发性肿瘤：乳腺肿瘤、睾丸肿瘤、垂体肿瘤、子宫肿瘤、浆细胞肿瘤、肾上腺肿瘤。动物实验设计用具备的条件：严谨的设计、实验的先进性、实用性以及结论的可重复性、尽可能节约资源。伦理原则：3R原则。替换减少优化。基本类型：完全随机化设计、随机区组设计、配对设计。实验动物的选择原则：（一）相似性原则：结构功能及代谢与人相似、年龄相近、群体分布相似性、生态或健康状况的近似性、疾病特点的相似性、操作实感的相似性。（二）差异性原则（三）易化原则（四）相容或相匹配原则（五）可获性原则（六）重现性、均一性原则。转基因动物：指将外源基因导入动物受精卵或胚胎，使之稳定整合于动物的染色体基因组并能遗传给后代的一类动物。基因转移方法：显微注射法、反转录病毒感染法、胚胎干细胞（ES细胞）法、电脉冲法、镜子载体导入法。显微注射法：1、超排卵2、取受精卵3、降2细胞的受精卵移植到假妊娠雌性小鼠的输卵管中4、导入基因鉴定。优缺点：整合率高，不需要载体，直接转移目的基因，实验周期短100KB。反转录病毒感染法：反转录病毒具有侵入宿主细胞并整合于细胞染色体DNA的能力。优缺点：整合率较高，目的基因不易破坏，多是单拷贝、单位点整合，适合于难以观察到原核的禽类受精卵10KB。胚胎干细胞是指从囊胚期的内细胞团中分离出来的尚未分化的胚胎细胞，具有发育全能性，能进行体外培养、扩散、转化和制作遗传突变性等遗传操作。优缺点：外源基因整合率高